Marées : définition, mécanismes, courants et impacts côtiers
Marées : définition, mécanismes, courants et impacts côtiers — explorez l'influence lunaire, les courants de marée et leurs effets sur le littoral pour mieux comprendre et prévoir.
Une marée est la montée et la descente périodiques de la surface des océans et des mers sur la Terre. Elles sont principalement causées par l'attraction gravitationnelle de la Lune, complétée par celle du Soleil, et par la force centrifuge liée au système Terre–Lune. Les marées modifient la profondeur des eaux marines et estuariennes (embouchures des rivières) et génèrent des courants oscillants appelés courants de marée (parfois décrits comme des « marées de déchirement »). La bande de littoral qui est submergée à marée haute et exposée à marée basse, appelée zone intertidale, est un élément écologique essentiel façonné par ces variations régulières du niveau de la mer. Pour la navigation côtière, la pêche, la gestion des ports et la protection du littoral, la capacité à prévoir précisément les marées est donc primordiale.
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Mécanismes physiques
Les marées résultent d'une combinaison de forces :
- Attraction gravitationnelle : la Lune attire les masses d'eau vers elle ; le Soleil exerce une attraction similaire, mais plus faible en raison de sa grande distance.
- Force centrifuge : liée au mouvement du système Terre–Lune autour de leur centre de masse commun, elle contribue à former deux renflements d'eau opposés à la Terre
- Superposition des effets : la combinaison des forces lunaires et solaires donne naissance à des configurations variables (voir plus bas).
Ces forces produisent en pratique des « renflements » d'eau à la surface de la Terre : on observe généralement deux marées hautes et deux marées basses par jour (marées semi-diurnes), mais selon la latitude et la géométrie des océans il peut y avoir une marée quotidienne (diurne) ou un mélange des deux (marées mixtes).
Types de marées et variations
- Marées de vives-eaux : à la Nouvelle Lune et à la Pleine Lune, les forces du Soleil et de la Lune s'additionnent et produisent des amplitudes maximales — on parle de « marée de vives eaux ».
- Marées de mortes-eaux : aux quartiers lunaires, les forces solaire et lunaire sont perpendiculaires et se partially neutralisent, ce qui donne des marées de plus faible amplitude (mortes-eaux).
- Variations supplémentaires : la hauteur des marées varie aussi selon l'excentricité de l'orbite lunaire (périgée/apogée), la déclinaison lunaire (position nord–sud de la Lune), la bathymétrie (profondeur et forme du fond) et la géométrie côtière. Des phénomènes locaux tels que la résonance d'une baie peuvent amplifier considérablement la marée (ex. : baie de Fundy).
Courants de marée et phénomènes associés
Les marées induisent des courants importants : lors de la marée montante on parle de courant de flot (influx), lors de la marée descendante de courant de jusant (reflux). Ces courants peuvent être très puissants dans les passes, détroits et estuaires, et génèrent :
- des tourbillons et des zones de forte turbulence,
- des mascarets ou bancs de vague (vague de marée) dans certains estuaires quand l'onde de marée remonte un fleuve,
- des points amphidromiques où l'amplitude de la marée est proche de zéro et autour desquels la phase rotative de la marée s'organise.
Impacts côtiers et écologiques
Les marées ont des conséquences variées :
- Écologie : elles créent des habitats intertidaux (vasières, herbiers, mangroves, cordons de galets) avec une forte zonation biologique ; ces milieux sont des nurseries pour de nombreuses espèces et jouent un rôle majeur dans le recyclage des nutriments.
- Géomorphologie : elles contrôlent l'érosion et le dépôt sédimentaire le long des côtes et dans les estuaires, modifiant la morphologie des plages et des bancs de sable.
- Usages humains : navigation et accès aux ports, pêche, aquaculture, aménagements portuaires, routes et ouvrages côtiers doivent tenir compte des amplitudes et des courants de marée.
- Risques : en combinaison avec des vents forts et des baisses de pression atmosphérique, les marées peuvent contribuer aux submersions marines et aux inondations côtières ; l'élévation du niveau de la mer liée au changement climatique accentue ces risques.
Prévision et exploitation
La prévision des marées repose sur l'analyse harmonique des séries temporelles (décomposition en composantes liées aux différents cycles astronomiques) et sur des modèles numériques qui intègrent bathymétrie, vents et pression atmosphérique. Les tables et logiciels de marées fournissent aujourd'hui des prédictions très précises indispensables pour la sécurité maritime.
Par ailleurs, les marées sont une ressource énergétique : on exploite l'énergie potentielle des différences de niveau (barrages ou lagunes marémotrices) ou l'énergie cinétique des courants de marée à l'aide d'hydroliennes pour produire de l'électricité de manière renouvelable.
En résumé, les marées résultent d'un équilibre complexe entre phénomènes astronomiques et conditions locales : elles façonnent les littoraux, déterminent des écosystèmes riches et dynamiques, et restent d'une importance capitale pour les activités humaines et la gestion du trait de côte.
Deux marées par jour
Dans la plupart des endroits, il y a deux marées par jour. Elles ont chacune un point haut (la marée haute) et un point bas (la marée basse). On parle d'une "marée montante" qui arrive vers la marée haute, et d'une "marée descendante" qui part vers la marée basse.
La période de la marée est d'environ 12 heures et 25,2 minutes, soit exactement la moitié d'une journée lunaire de marée.
La Lune tourne autour de la Terre dans le même sens que la Terre tourne sur son axe. Il faut donc un peu plus d'une journée - environ 24 heures et 50 minutes - pour que la Lune revienne au même endroit dans le ciel. Pendant ce temps, elle est passée une fois au-dessus et une fois sous les pieds, de sorte qu'en de nombreux endroits, la période de plus fort forçage de la marée est celle mentionnée ci-dessus, soit environ 12 heures et 25 minutes. Cela est analogue à l'aiguille des minutes d'une montre qui croise l'aiguille des heures à 12h00, puis à nouveau à environ 1:05½ (et non à 1:00).
Comme un champ gravitationnel s'affaiblit avec la distance, la gravité de la Lune exerce une force de traction légèrement plus forte sur le côté de la Terre qui fait face à la Lune, et une force légèrement plus faible sur le côté opposé. La Lune a donc tendance à "étirer" légèrement la Terre le long de la ligne reliant les deux corps. La Terre solide se déforme un peu, mais l'eau des océans, étant fluide, est libre de se déplacer beaucoup plus en réponse à la force des marées, en particulier horizontalement. Lorsque la Terre tourne, l'amplitude et la direction de la force des marées en un point particulier de la surface terrestre changent constamment ; bien que l'océan n'atteigne jamais l'équilibre - le fluide n'a jamais le temps de "rattraper" l'état qu'il atteindrait finalement si la force des marées était constante - le changement de la force des marées provoque néanmoins des changements rythmiques de la hauteur de la surface de la mer.
D'autres éléments, comme la pression atmosphérique et la gravité du Soleil, ont également un effet sur les marées, mais dans la plupart des endroits, ces éléments ont un effet bien moindre que la gravité de la Lune.
Pages connexes
- Aquaculture
- Énergie marémotrice
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'une marée ?
R : Une marée est la montée et la descente périodiques de la surface des océans de la Terre, causée principalement par l'attraction gravitationnelle de la Lune sur les océans.
Q : Quels changements les marées provoquent-elles dans la profondeur des eaux marines et estuariennes ?
R : Les marées modifient la profondeur des eaux marines et estuariennes (embouchures de rivières).
Q : Que sont les courants de marée ?
R : Les courants de marée sont des courants oscillants connus sous le nom de "rip tides".
Q : Pourquoi est-il important de prévoir la marée pour la navigation côtière ?
R : La prévision de la marée est importante pour la navigation côtière car elle peut affecter la profondeur de l'eau et les courants de marée.
Q : Qu'est-ce que la zone intertidale ?
R : La zone intertidale est la bande de mer qui est sous l'eau à marée haute et exposée à marée basse.
Q : Pourquoi la zone intertidale est-elle un produit écologique important des marées océaniques ?
R : La zone intertidale est un produit écologique important des marées océaniques car elle sert d'habitat à de nombreuses espèces de plantes et d'animaux.
Q : Comment la hauteur des marées varie-t-elle en fonction des phases de la Lune ?
R : La hauteur des marées varie quelque peu en fonction des phases de la lune. Lors de la nouvelle lune et de la pleine lune, les marées sont plus fortes car la force de marée du Soleil s'ajoute à celle de la Lune. C'est ce qu'on appelle la "marée de printemps".
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Auteur
AlegsaOnline.com Marées : définition, mécanismes, courants et impacts côtiers Leandro Alegsa
URL: https://fr.alegsaonline.com/art/99800
Sources
- oceanservice.noaa.gov : "Types and causes of tidal cycles"